黃河水庫(kù)群水沙資源化聯(lián)合調(diào)度管理的若干思考

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

1、2003年黃河秋汛洪水泥沙調(diào)度管理實(shí)踐

　　1.1、調(diào)度過(guò)程　

　　自8月下旬～10月中旬，黃河流域涇渭洛河和三花間出現(xiàn)了歷史上少有的50余天的持續(xù)性降雨，干、支流相繼出現(xiàn)10多次洪水，其中渭河發(fā)生了“首尾相連”的6次洪水過(guò)程。調(diào)度經(jīng)歷了以下階段：

　　第一階段：攔洪蓄水、削峰減災(zāi)。9月6日之前，由于小浪底水庫(kù)未達(dá)到后汛期（9月11日～10月23日）汛限水位248m，考慮2004年黃河下游供水及引黃濟(jì)津水資源的安全，水庫(kù)以攔洪蓄水、削峰為主運(yùn)用，按調(diào)度方案逐步向后汛期汛限水位過(guò)渡（9月1～10日是汛限水位的過(guò)渡期）。

　　第二階段：防洪預(yù)泄、調(diào)水調(diào)沙。9月6日小浪底水庫(kù)水位達(dá)到245.83m，庫(kù)內(nèi)已經(jīng)形成渾水水庫(kù)，渾水層厚約24m，壩前淤積面高程達(dá)到182.5m.預(yù)估未來(lái)6d潼關(guān)站徑流量約10.5億m³、小花間徑流量5.3億m³.如果繼續(xù)采取攔洪蓄水運(yùn)用方式，小浪底水庫(kù)水位將很快突破248m，對(duì)后汛期水庫(kù)防洪運(yùn)用、庫(kù)區(qū)減淤、閘門防淤堵和發(fā)電安全等將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。小浪底水庫(kù)從9月6日按照防洪預(yù)泄調(diào)度運(yùn)用，并結(jié)合實(shí)施調(diào)水調(diào)沙。

　　9月17日小浪底水庫(kù)渾水層全部泄完，壩前淤積面降低至179m以下；同時(shí)，黃河下游蘭考段出現(xiàn)漫灘，由于“二級(jí)懸河”形勢(shì)嚴(yán)峻，漫灘洪水迅速形成幾米深的堤溝河，對(duì)黃河大堤安全產(chǎn)生威脅，給整個(gè)黃河流域的防洪形勢(shì)增加了不利因素；引黃濟(jì)津也已經(jīng)開(kāi)始，國(guó)家防辦對(duì)降低引黃濟(jì)津的含沙量提出了要求；小浪底水庫(kù)水位已接近250m，即將達(dá)到進(jìn)行大壩250～260m水位蓄水檢驗(yàn)的條件。綜合考慮這些因素，小浪底水庫(kù)9月18日結(jié)束了防洪預(yù)泄調(diào)度，改為按日均400m³/s下泄。

　　第三階段：確保大壩、兼顧下游。渭河第四號(hào)洪峰9月21日已在華縣站形成，9月23日小浪底水庫(kù)水位達(dá)到253.75m.小浪底水庫(kù)大壩為新壩，為保證大壩安全，決定250～260m階段蓄水水位要緩慢抬升，9月底前不得超過(guò)255m，10月底前不得超過(guò)260m.小浪底水庫(kù)以確保大壩安全為主、兼顧減輕下游防洪搶險(xiǎn)壓力、減少下游灘區(qū)損失，按控制花園口流量不超過(guò)2700m³/s攔洪控泄運(yùn)用。

　　在控泄運(yùn)用中，10月6日小浪底庫(kù)水位超過(guò)了260m，10月15日最高達(dá)到265.69m.經(jīng)專家論證，要求小浪底水庫(kù)水位盡快降到260m以下。根據(jù)水情預(yù)報(bào)，僅靠小浪底水庫(kù)調(diào)節(jié)，水位短時(shí)間很難降下來(lái)，決定三門峽水庫(kù)于10月16日提前蓄水運(yùn)用，以減輕小浪底水庫(kù)高水位蓄水壓力。

　　第四階段：配合堵串、騰庫(kù)防凌。9月18日蘭考蔡集生產(chǎn)堤潰口，漫灘面積2.3萬(wàn)hm²，水圍村莊114個(gè)，人口近12萬(wàn)人。洪水偎堤長(zhǎng)度35km，堤前最大水深5m.東明縣徐集水位達(dá)到68.88m，超出“96.8”洪水漫灘水位0.34m，接近歷史最高水位。

　　由于漫灘時(shí)間已達(dá)到40多天，東明堤防出現(xiàn)較多的滲水和管涌險(xiǎn)情，被水圍困群眾生活受到較大影響，小浪底大壩也已經(jīng)過(guò)250m以上近40d高水位考驗(yàn)。經(jīng)綜合研究分析，決定小浪底水庫(kù)260m以上水位蓄水時(shí)間可以延長(zhǎng)，要求控泄小浪底下泄流量，配合蔡集于10月底完成堵串。小浪底水庫(kù)10月26日開(kāi)始按花園口流量不超過(guò)500m³/s控泄，蔡集堵串完成后，繼續(xù)按花園口不超過(guò)2500m³/s流量緩慢泄水，為防凌騰出庫(kù)容。按照11月底小浪底庫(kù)水位維持在259m左右的防凌預(yù)案要求，11月18日小浪底庫(kù)水位258.56m，秋汛調(diào)度過(guò)程結(jié)束。

　　1.2、調(diào)度效果

　　1.2.1、攔洪削峰，實(shí)現(xiàn)了減災(zāi)目標(biāo)　多次把花園口站可能形成的5000～6000m³/s的洪峰，削減至2500m³/s左右，避免了因黃河下游大面積漫灘而導(dǎo)致的大部分黃河大堤普遍長(zhǎng)時(shí)間、高水位擋水可能出現(xiàn)的大量滲水、管涌險(xiǎn)情，大大減輕了黃河下游的防洪壓力。

　　保障了灘區(qū)廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。2003年的秋汛洪水，各水庫(kù)若按常規(guī)調(diào)度運(yùn)用，黃河下游除高灘區(qū)外，其余將全部漫灘，預(yù)估漫灘面積達(dá)27.87萬(wàn)hm²，占全部灘區(qū)的74%；淹沒(méi)耕地17.47萬(wàn)hm²，占全部耕地的77%；被水圍困人口將達(dá)130萬(wàn)人，需外遷45萬(wàn)人。而實(shí)際漫灘面積約3.33萬(wàn)hm²，水圍人口不到14萬(wàn)人。

　　1.2.2　調(diào)水調(diào)沙，實(shí)現(xiàn)了減淤目標(biāo)，9月6～18日，在進(jìn)行防洪預(yù)泄調(diào)度的同時(shí)，利用小浪底水庫(kù)調(diào)控出庫(kù)含沙量，使水庫(kù)下泄的“渾水”與小花間清水“對(duì)接”后，在花園口站形成了流量為2400m³/s、含沙量30kg/m³的水沙過(guò)程。

　　在調(diào)度過(guò)程中，進(jìn)行了三門峽、小浪底、陸渾、故縣4庫(kù)水沙聯(lián)合調(diào)度。三門峽水庫(kù)敞泄排洪排沙；小浪底控泄前期以小水大沙運(yùn)用為主，中期適當(dāng)調(diào)減含沙量，后期清水沖刷下游河道；陸渾水庫(kù)自然滯洪運(yùn)用；故縣水庫(kù)配合陸渾水庫(kù)進(jìn)行控泄運(yùn)用，穩(wěn)定和延長(zhǎng)小花間有利于小浪底配水配沙的洪水過(guò)程。期間小浪底水庫(kù)入庫(kù)水量24.25億m³，沙量0.585億t，平均含沙量24.1kg/m³；下泄水量18.25億m³，沙量0.74億t，平均流量1690m³/s， 平均含沙量40.5kg/m³；通過(guò)小花間的加水加沙，相應(yīng)花園口站水量27.49億m³，沙量 0.856億t，平均流量2390m³/s，平均含沙量31.1kg/m³；利津站水量27.19億m³，沙量1.207億t，平均流量2330m³/s，平均含沙量44.4kg/m³.

　　9月17日小浪底水庫(kù)渾水層全部泄完后，當(dāng)出庫(kù)流量2100m³/s時(shí)，出庫(kù)含沙量只有7kg/m³左右，已不能排出更多的泥沙，達(dá)到了小浪底水庫(kù)盡量多排泥沙的預(yù)定目標(biāo)。調(diào)水調(diào)沙前后下游主要測(cè)驗(yàn)斷面同流量水位明顯降低，2000m³/s時(shí)水位降低0.2～0.4m，2500m³/s時(shí)降低0.1～0.3m.主槽過(guò)洪能力（平灘流量）均有不同程度增加，增幅一般在100～400m³/s 之間。

　　1.2.3、實(shí)現(xiàn)了洪水資源化，在保證防洪安全的前提下，盡量兼顧水庫(kù)蓄水，進(jìn)行了龍羊峽、劉家峽、萬(wàn)家寨、小浪底水庫(kù)的綜合水量協(xié)調(diào)。適當(dāng)減小上游水庫(kù)的泄量，盡量把水多蓄在龍、劉兩庫(kù)，同時(shí)達(dá)到減小河道基流，減輕小浪底水庫(kù)防洪壓力的目的。小浪底水庫(kù)蓄水到允許范圍的最高水位，增加水量近50億m³，為當(dāng)年秋季和來(lái)年春季黃河下游用水、引黃濟(jì)津、確保黃河不斷流儲(chǔ)備了充足的水源。

　　1.2.4、為水庫(kù)群的水沙聯(lián)合多目標(biāo)調(diào)度積累了經(jīng)驗(yàn)，2003年的洪水調(diào)度中不同水庫(kù)、不同階段始終存在著主次多個(gè)目標(biāo)。通過(guò)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了小浪底水庫(kù)大壩安全、黃河下游防洪安全、最大限度地降低潼關(guān)高程、解決小浪底水庫(kù)閘前防淤堵問(wèn)題、三門峽和小浪底庫(kù)區(qū)減淤、黃河下游河道主槽過(guò)洪能力恢復(fù)與減淤、黃河洪水資源化、盡量減少下游漫灘損失，小浪底水庫(kù)分階段蓄水的大壩安全檢驗(yàn)，緩解黃河下游搶險(xiǎn)的困難局面、小浪底水庫(kù)調(diào)水調(diào)沙孔洞組合試驗(yàn)，兼顧伊洛河下游防洪安全及科學(xué)試驗(yàn)等多種目標(biāo)的有機(jī)結(jié)合和統(tǒng)一。

　　1.3、調(diào)度特點(diǎn)

　　1.3.1、水沙特點(diǎn)，峰小量大、含沙量較小、發(fā)生時(shí)間晚、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。秋汛洪水潼關(guān)站總水量為115億m³，最大洪峰流量為4350m³/s；平均含沙量為27.7kg/m³；水量集中在9月份以后；調(diào)度期持續(xù)85d.

　　1.3.2、工程特點(diǎn)，小浪度有較大庫(kù)容，265m以下防洪庫(kù)容有67.1億m³；下游河道新工程多，基礎(chǔ)淺，平灘流量長(zhǎng)時(shí)間沖刷造成工程出險(xiǎn)多。

　　1.3.3、災(zāi)情特點(diǎn)，黃河下游漫灘面積小，但淹沒(méi)時(shí)間長(zhǎng)，社會(huì)影響較大。

　　1.3.4、調(diào)度特點(diǎn)　

　?。?）進(jìn)行了水庫(kù)群水沙多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度，分階段突出了調(diào)度重點(diǎn)；

　?。?）超汛限水位運(yùn)行；

　?。?）調(diào)蓄了中小洪水；

　　（4）維持了長(zhǎng)時(shí)間的平灘流量，花園口水文站2000m³/s以上流量持續(xù)67d；

　　（5）三門峽水庫(kù)長(zhǎng)時(shí)間敞泄拉沙，較好地實(shí)現(xiàn)了降低潼關(guān)高程。與2003年汛前相比，潼關(guān)高程降低了0.88m；

　　（6）在小浪底水庫(kù)調(diào)度的關(guān)鍵時(shí)期，萬(wàn)家寨水庫(kù)和三門峽水庫(kù)聯(lián)合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了更大范圍的水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度；

　?。?）始終堅(jiān)持了洪水資源化的調(diào)度思想；

　?。?）在調(diào)度中積極進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)部門、調(diào)度部門、運(yùn)行單位、上 級(jí)主管部門和專家的交互會(huì)商；

　　（9）在確保防洪安全的前提下，尊重專家意見(jiàn)，遵守報(bào)告報(bào)批程序，充分考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科研等綜合因素，從調(diào)度理念和實(shí)踐上多次突破了調(diào)度規(guī)程。

　　2、對(duì)“上攔下排、兩岸分滯”和“攔、排、放、調(diào)、挖”的重新認(rèn)識(shí)

　　2.1、新形勢(shì)下提出的問(wèn)題“上攔下排、兩岸分滯”在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期指導(dǎo)了防洪工程體系的形成，為有效控制洪水、減輕黃河下游的洪水災(zāi)害起到了決定性作用。“攔、排、放、調(diào)、挖”處理和利用泥沙的措施也得到了有效的實(shí)踐。但是，隨著新的治水思路的提出和黃河防洪工程體系的變化，也提出了許多新的問(wèn)題：

　?。?）上攔。小浪底水庫(kù)建成后三門峽水庫(kù)如何運(yùn)用；在當(dāng)前河道條件下，以小浪底水庫(kù)為主的水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度如何調(diào)控洪水。

　?。?）下排。黃河下游主槽排洪能力如何盡快恢復(fù)；生產(chǎn)堤存在的利弊；河道行洪與灘區(qū)安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系如何協(xié)調(diào)。

　?。?）分滯。北金堤要不要廢除，南北展如何定位；分洪動(dòng)用東平湖與東線南水北調(diào)的關(guān)系。

　?。?）如何發(fā)揮小浪底水庫(kù)在洪水資源化等方面的作用；怎樣通過(guò)水庫(kù)群實(shí)現(xiàn)水沙資源化聯(lián)合多目標(biāo)調(diào)度。

　?。?）“上攔下排、兩岸分滯”和“攔、排、放、調(diào)、挖”的內(nèi)在機(jī)理，怎樣使其協(xié)調(diào)一致等等。

　　2.2、認(rèn)識(shí)問(wèn)題歸結(jié)為：在經(jīng)濟(jì)社會(huì)背景已發(fā)生很大變化的條件下，在當(dāng)前以小浪底水庫(kù)為主的水庫(kù)群的多目標(biāo)調(diào)度、多種矛盾尖銳、協(xié)調(diào)關(guān)系困難 的情況下，“上攔下排、兩岸分滯”的洪水處理措施要不要重新認(rèn)識(shí)，“攔、排、放、調(diào)、 挖”處理和利用泥沙的措施怎樣定位。綜合分析，“上攔下排、兩岸分滯”和“攔、排、放、調(diào)、挖”存在以下不足：

　?。?）洪水的資源屬性不清晰。汛期的洪水是黃河水資源的組成部分，而不單純是致災(zāi)的控制對(duì)象，把洪水作為資源來(lái)利用和管理考慮得不夠。

　?。?）洪水處理的對(duì)象、目標(biāo)、措施單一化，即存在就洪水論洪水、就減災(zāi)論減災(zāi)、就工程論工程的情況。

　?。?）把洪水處理和泥沙處理相分離，割裂了水和沙的有機(jī)聯(lián)系，脫離了黃河水沙統(tǒng)一治理的自然規(guī)律。

　　因此，對(duì)黃河洪水泥沙的處理，要按照現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求和工程、技術(shù)、法規(guī)、政策等條件的許可來(lái)重新認(rèn)識(shí)。

　　3、水庫(kù)群水沙資源化聯(lián)合調(diào)度管理的思考

　　3.1、按照洪水的資源屬性確定其處理原則和目標(biāo)，對(duì)洪水資源進(jìn)行合理配置

　　黃河是資源性缺水的河流，1987年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)“八七”分水方案，對(duì)多年平均580億m³的徑流量，按370億m³分配給沿黃省區(qū)使用的方案，是因?yàn)?ldquo;為了黃河治理和防洪的需要，必須留有一定的輸沙入海水量，盡可能保持每年淤積泥沙不大于4億t的水平，才不致加速黃河下游河道的惡化”。據(jù)有關(guān)部門多次測(cè)算，為了保證河道淤積泥沙每年不大于4億t，至少需要沖沙水量200～240億m³（這一部分水量主要是汛期洪水，大部分無(wú)法應(yīng)用）。因此，黃河天然徑流量580億m³中，可引用的水量不過(guò)360億m³左右。從“八七”分水方案中可以注意到以下幾點(diǎn)：

　?。?）分水方案只考慮了沖沙和生活、生產(chǎn)、灌溉兩部分用水；

　?。?）先留足了沖沙用水；

　?。?）沖沙用水是汛期全部的水；

　?。?）汛期洪水除沖沙外，大部分無(wú)法應(yīng)用；

　　（5）非汛期的水已基本分完。

　　而實(shí)際情況是，首先，汛期多數(shù)時(shí)間處于小于2000m³/s以下不利于沖沙的小流量的平水期，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1986～2002年潼關(guān)水文站7～10月份小于2000m³/s流量的天數(shù)年均101d，占82%，相應(yīng)徑流量為72.12億m³，占7～10月徑流總量105.24億m³的68.53%，這部分水量不經(jīng)過(guò)調(diào)控是達(dá)不到?jīng)_沙作用的。所以，“八七”分水方案預(yù)留的汛期沖沙用水如果不進(jìn)行調(diào)節(jié)，只是個(gè)理論數(shù)字，實(shí)際是沒(méi)有保證的。因此，對(duì)大洪水要攔洪削峰，保證防洪安全，對(duì)多數(shù)中小洪水也要調(diào)洪調(diào)峰，既減輕對(duì)防洪的威脅，又保證汛期的水能充分發(fā)揮沖沙功能。其次，由于非汛期的水已基本分完，用來(lái)持續(xù)河道、近海、濕地等的生態(tài)用水必須 依靠汛期的洪水資源。因此，對(duì)后汛期的洪水要爭(zhēng)取多蓄一些，以備非汛期使用。

　　所以，無(wú)論從供水或沖沙來(lái)講，汛期的洪水都是資源。大洪水是水資源的短時(shí)間過(guò)剩，小洪水是水資源的時(shí)段性不足，都需要對(duì)其進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)。要把汛期的洪水納入全年的水帳中，按照多目標(biāo)的需求合理配置，并根據(jù)配置的用途確定其調(diào)控的方式。

　　3.2、實(shí)現(xiàn)水沙一體化調(diào)度管理

　　3.2.1、水沙一體化調(diào)度管理是黃河治理的必然，洪水處理和泥沙處理要并重，小浪底水庫(kù)參與聯(lián)合調(diào)度以后，從工程上有了水沙聯(lián)合調(diào)度的條件，從目標(biāo)上提出了水沙聯(lián)合調(diào)度的要求，再把“上攔下排、兩岸分滯”處理洪水和“攔、排、放、調(diào)、挖”處理 利用泥沙的措施從理念、方案上分開(kāi)已不符合當(dāng)前黃河治理開(kāi)發(fā)的需要。因此，不管是洪水處理還是泥沙處理，都要同時(shí)算水帳和沙帳，同時(shí)分析水資源利用和減淤、生態(tài)的綜合效益。在小流量供水階段，要盡量避免對(duì)河道減淤不利的流量過(guò)程，即便對(duì)大洪水，在攔洪削峰的同時(shí)，在洪水過(guò)程的峰前和峰后階段，也要調(diào)節(jié)出合適的水沙過(guò)程，做到水庫(kù)和河道減淤。

　　三門峽多年運(yùn)用的情況、龍羊峽和劉家峽水庫(kù)運(yùn)用對(duì)內(nèi)蒙河道的影響、多年的不利水沙條件造成的渭河、黃河河道嚴(yán)重萎縮對(duì)排洪的影響都說(shuō)明，以前我們注重了對(duì)水的處理和利用，而對(duì)沙的重視不夠。2003年汛期黃河上中下游同時(shí)出現(xiàn)小水大險(xiǎn)情的局面，是這種處理思想的集中表現(xiàn)之一。這就提醒我們，既要重視水對(duì)沙的作用，也絲毫不能忽視沙對(duì)水的影響，洪水處理和泥沙處理要并重。有必要對(duì)黃河治理的規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、管理運(yùn)行方案審視補(bǔ)充，按“水沙并重”的原則予以完善。

　　3.2.2、“上攔下排、兩岸分滯”和“攔、排、放、調(diào)、挖”的關(guān)聯(lián)性　顯然，上述攔、排、分處理洪水的同時(shí)，也攔住、排走、分出了泥沙；同樣，處理泥沙的各種措施也同時(shí)消耗著水資源。處理泥沙措施中的“放”基本等同于“分”，“調(diào)”是“排” 的優(yōu)化措施。且“調(diào)”實(shí)質(zhì)上也包含著調(diào)出適合減淤、減少不必要的漫灘流量過(guò)程，所以“ 調(diào)”也是處理洪水的措施之一。因此，在黃河防洪、供水調(diào)度及調(diào)水調(diào)沙調(diào)度中，黃河的水和沙不管從物理屬性、調(diào)度理念、還是實(shí)際調(diào)度過(guò)程，始終是相互關(guān)聯(lián)，密不可分的。除了水保措施攔沙和疏浚挖沙外，處理洪水和泥沙的主要措施基本上是一致的。

　　把處理利用水沙的工程措施和調(diào)度思想結(jié)合在一起，水和沙處理利用方針可綜合為：科學(xué)攔蓄，調(diào)排有序，挖放結(jié)合，分滯兼顧。在這里，水和沙都是資源，包括了洪水和小水。

　　3.3、要遵循“洪水泥沙處理利用符合資源整體配置利用”的原則，科學(xué)進(jìn)行水沙聯(lián)合調(diào)度管理

　　3.3.1、科學(xué)攔蓄——確定“場(chǎng)次洪水汛限水位”小浪底水庫(kù)初期運(yùn)用階段有較大的可調(diào)節(jié)庫(kù)容，為靈活地發(fā)揮防洪、減淤、供水等功能，更好地發(fā)揮效益提供了條件。從水資源綜合利用和合理攔沙的角度，應(yīng)該對(duì)小浪底水庫(kù)進(jìn)行彈性調(diào)度。

　　按洪水資源化的理念，汛期水庫(kù)的調(diào)度不能只考慮防洪單一目標(biāo)，因此，不能只按防洪單一要求確定一個(gè)汛限水位。由于汛限水位與水沙過(guò)程和調(diào)度目標(biāo)有關(guān)聯(lián)，可以根據(jù)汛期的不同階段、河道來(lái)水的流量級(jí)、洪水過(guò)程和徑流量、含沙量和泥沙粒度級(jí)配以及不同階段的主要調(diào)度目標(biāo)，實(shí)行不同的“場(chǎng)次洪水汛限水位”。“場(chǎng)次洪水汛限水位”包含2個(gè)概念：

　?。?）不同時(shí)段的不同洪水有不同的確定汛限水位的原則，按此原則每場(chǎng)洪水都有相應(yīng)不同的汛限水位；

　?。?）在時(shí)間概念上，只要符合調(diào)度目標(biāo)、有安全的預(yù)泄流量和預(yù)泄時(shí)間，就應(yīng)該允許水庫(kù)蓄水位高出汛限水位，當(dāng)一場(chǎng)洪水到來(lái)前提前預(yù)泄至汛限水位。這樣，可以預(yù)防后期來(lái)水特枯造成水資源不足。對(duì)于小浪底水庫(kù)，短時(shí)間超汛限水位的水量可按滿足一次調(diào)水調(diào)沙的水量掌握。

　　為便于操作，小浪底水庫(kù)“場(chǎng)次洪水汛限水位”的劃定可概化到時(shí)段，并進(jìn)一步細(xì)化?？煞譃?月15日以前、7月15日～8月15日、8月15日～9月10日、9月10～30日、10月份以后幾個(gè)時(shí)段，按照時(shí)段洪水發(fā)生的頻率及調(diào)度目標(biāo)確定相應(yīng)汛限水位。對(duì)三?。ㄈT峽～小董）間、渭河等低含沙洪水，干流潼關(guān)水文站2000m³/s流量以下的低含沙基流，考慮預(yù)泄時(shí)間和水量可以制定較高的“場(chǎng)次洪水汛限水位”。

　　根據(jù)“場(chǎng)次洪水汛限水位”進(jìn)行水庫(kù)實(shí)時(shí)調(diào)度，對(duì)水情沙情預(yù)報(bào)預(yù)見(jiàn)期、測(cè)驗(yàn)精度有較高的要求。現(xiàn)在氣象監(jiān)測(cè)和水文預(yù)報(bào)測(cè)報(bào)技術(shù)已有較大的進(jìn)步，細(xì)化水庫(kù)的實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù)上已經(jīng)具備了條件。要制定相應(yīng)洪水的不同調(diào)度預(yù)案，首先要重點(diǎn)分析主要目標(biāo)和其他目標(biāo)的相關(guān)關(guān)系，明確相應(yīng)的調(diào)度原則和規(guī)程。要運(yùn)用氣象、水情、調(diào)度耦合數(shù)學(xué)模型提高調(diào)洪演算和方案比較的速度。在黃河上，要把沙情預(yù)報(bào)正式列入水文工作內(nèi)容。鑒于“場(chǎng)次洪水汛限水位”進(jìn)行水庫(kù)實(shí)時(shí)調(diào)度的復(fù)雜性，還要制定必要的應(yīng)急調(diào)度預(yù)案。

　　3.3.2、調(diào)排有序——要把恢復(fù)主槽過(guò)洪排沙能力作為近期的主要目標(biāo)　黃河下游主槽嚴(yán)重萎縮，使整個(gè)河道排洪能力降低，導(dǎo)致中、小洪水給防洪帶來(lái)很大壓力，灘區(qū)受災(zāi)頻繁，問(wèn)題突出，比較有利的調(diào)水調(diào)沙流量和含沙量難以實(shí)施，對(duì)水庫(kù)水沙聯(lián)合調(diào)度有很大的限制。延長(zhǎng)小浪底的使用壽命，不能以加重黃河下游河道淤積為代價(jià)。由于調(diào)水調(diào)沙流 量達(dá)到3500m³/s左右時(shí)，排沙能力將大大增加，從辯證的觀點(diǎn)，為了能夠長(zhǎng)期有效地減緩小浪底水庫(kù)的淤積，近期適當(dāng)犧牲小浪底的淤沙庫(kù)容，利用小浪底水庫(kù)運(yùn)用初期有較大庫(kù)容的有利時(shí)機(jī)，盡量多地調(diào)控出有利于恢復(fù)下游主槽排洪排沙能力的水沙過(guò)程是必要的，措施是調(diào)度實(shí)行兩個(gè)“二級(jí)分化”。

　　（1） 洪水泥沙調(diào)度“二級(jí)分化”。對(duì)于高含沙、較大洪水要堅(jiān)持“淤灘刷槽”的調(diào)度，對(duì)含沙量較小的中、小洪水要適當(dāng)攔蓄削峰，靈活地進(jìn)行“調(diào)水調(diào)沙”調(diào)度。通過(guò)洪水泥沙調(diào)度的“二級(jí)分化”并配合其它措施，解決“主槽萎縮”和“二級(jí)懸河”的不利局面，盡快恢復(fù)下游主槽的過(guò)洪能力。通過(guò)把含沙量較低的中小洪水調(diào)控成平灘流量級(jí)的“調(diào)水調(diào)沙”流量，可避免因漫灘造成的堤防防守和控導(dǎo)工程搶險(xiǎn)困難。在當(dāng)前“二級(jí)懸河”形勢(shì)嚴(yán)峻的情況下，實(shí)際上是防汛的一種重要措施和有效手段，符合通過(guò)洪水調(diào)度盡量減小災(zāi)害、保證工程安全的目的。

　?。?） 平水調(diào)度“二級(jí)分化”。汛期的平水期和非汛期的水庫(kù)調(diào)度要按已研究的成果，盡量避免不利于下游減淤的流量出現(xiàn)，要通過(guò)水庫(kù)的調(diào)節(jié)，進(jìn)行小于800m³/s或大于2400m³/s（ 小于漫灘流量）的“二級(jí)分化”調(diào)度，避免出現(xiàn)沖上段淤下段的現(xiàn)象，從而影響整個(gè)下游河道主槽的沖淤調(diào)整和過(guò)洪能力。

　　3.3.3、挖放結(jié)合，分滯兼顧——拓寬分水分沙的途徑對(duì)于超標(biāo)準(zhǔn)洪水，除利用分滯洪區(qū)短期分滯洪水外，要考慮洪水和泥沙的資源化，有計(jì)劃地向兩岸補(bǔ)充地下水。當(dāng)前黃河下游沖積平原淺層地下水過(guò)度開(kāi)采，存在嚴(yán)重的水源不足，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，將成為這一廣大區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最大制約。有計(jì)劃地在黃河兩岸開(kāi)辟包括南北展在內(nèi)的調(diào)蓄洪水工程和更多的沉沙池，利用大洪水資源補(bǔ)充兩岸地下水是值得的。從某種意義上講，這個(gè)地區(qū)地下水的補(bǔ)充是國(guó)家戰(zhàn)略資源的儲(chǔ)備。

　　河口地區(qū)形成的年代不遠(yuǎn)，由于河口堤防過(guò)早的延伸修建，影響了自然鋪沙，使黃河尾閭過(guò)快延伸，給黃河的治理帶來(lái)很多難以解決的問(wèn)題。同時(shí)，造成河口地區(qū)土地鹽堿嚴(yán)重，開(kāi)發(fā)利用價(jià)值不高。從黃河的長(zhǎng)治久安和河口地區(qū)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，要盡快立法，將西河口以下劃為可控制的“泛濫區(qū)”，對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行分洪分沙規(guī)劃，修建必要的工程，對(duì)群眾進(jìn)行近距離短時(shí)間遷移，近期限制規(guī)模型的開(kāi)發(fā)利用，恢復(fù)這些區(qū)域黃河自然行洪鋪沙的特性。對(duì)尾閭的一定區(qū)域要?jiǎng)潪?ldquo;自然泛濫區(qū)”，嚴(yán)格控制人類活動(dòng)的影響，恢復(fù)尾閭“淤積、延伸、擺動(dòng)、改道”的自然特性。這對(duì)黃河的治理、改善河口生態(tài)和河口地區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展是有利的。

　　3.4、實(shí)現(xiàn)水庫(kù)群的多目標(biāo)統(tǒng)一調(diào)度管理

　　3.4.1、多目標(biāo)調(diào)度是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然，2003年秋汛，小浪底水庫(kù)為保證主要調(diào)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)來(lái)水來(lái)沙情況和工程條件的變化，靈活地實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)統(tǒng)一調(diào)度的實(shí)踐證明，包括黃河下游灘區(qū)在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)水庫(kù)的多目標(biāo)調(diào)度有很大的需求。水庫(kù)群的多目標(biāo)調(diào)度包括水庫(kù)群設(shè)計(jì)功能的多目標(biāo)和不同水庫(kù)之間多目標(biāo)的統(tǒng)一，既要通過(guò)一體化的統(tǒng)一調(diào)度實(shí)現(xiàn)綜合目標(biāo)，也要兼顧各水庫(kù)的設(shè)計(jì)效益。

　　水庫(kù)群的多目標(biāo)統(tǒng)一調(diào)度管理是水沙資源化及其效益、矛盾的關(guān)聯(lián)性決定的。水庫(kù)群要聯(lián)合調(diào)度，發(fā)揮防洪、減淤、供水、發(fā)電等效益，對(duì)于綜合的目標(biāo)其效益是一致的，對(duì)于各自的利益其效益是矛盾的，而水庫(kù)群的綜合效益和單個(gè)水庫(kù)的利益都要爭(zhēng)取最大化，一體化的統(tǒng)一調(diào)度管理就成為必然。

　　3.4.2、效益一體化的水庫(kù)群調(diào)度方案　黃河防總面臨的一直是“三庫(kù)聯(lián)調(diào)”或“四庫(kù)聯(lián)調(diào)”，所以黃河水庫(kù)群的多目標(biāo)統(tǒng)一調(diào)度管理首先需要按《綜合利用水庫(kù)調(diào)度通則》的規(guī)定，制定黃河水庫(kù)群綜合調(diào)度方案。

　　制定黃河水庫(kù)群綜合調(diào)度方案，應(yīng)以小浪底水庫(kù)為主體。由于小浪底水庫(kù)攔沙初期運(yùn)用階段的復(fù)雜性，通過(guò)2003年調(diào)度的實(shí)踐和認(rèn)識(shí)，要合理的發(fā)揮小浪底水庫(kù)防洪（凌）、減淤、供水、灌溉、發(fā)電的綜合效益，在攔沙運(yùn)用初期有許多問(wèn)題需要進(jìn)一步開(kāi)展研究。如汛期水位的高低與水庫(kù)淤積的近期遠(yuǎn)期關(guān)系；在運(yùn)用初期庫(kù)容較大的情況下，區(qū)域洪水或“場(chǎng)次洪水汛限水位”與防洪、攔沙排沙、蓄水的關(guān)系；延長(zhǎng)小浪底水庫(kù)攔沙壽命與近期首先考慮恢復(fù)黃 河下游主槽過(guò)洪能力原則的辯證關(guān)系；小浪底水庫(kù)的調(diào)度與減輕下游“二級(jí)懸河”的關(guān)系；分級(jí)洪水和分級(jí)預(yù)報(bào)情況下的水庫(kù)調(diào)度；洪水管理和洪水資源化與黃河不斷流及防洪的關(guān)系；水沙聯(lián)合調(diào)度的原則；供水的長(zhǎng)期小流量調(diào)度和發(fā)電的調(diào)峰調(diào)度與下游主槽淤積的關(guān)系：“調(diào)水調(diào)沙”的水沙條件與當(dāng)前主槽過(guò)洪能力低及水量不足的矛盾等等。這些問(wèn)題在小浪底初設(shè)中有的不可能做得很細(xì)，有的是近幾年提出的要求或黃河發(fā)生了新的情況變化需要研究的問(wèn)題，而這些問(wèn)題我們?cè)谡{(diào)度實(shí)踐中都必須盡量解決好。

　　應(yīng)該看到，在調(diào)度管理中科學(xué)地解決好各方面的問(wèn)題，現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)都還很不夠。因此，除了盡量編制較具體的調(diào)度方案外，還要有一個(gè)好的調(diào)度理念和調(diào)度思想，在遵循基本原則的前提下，利用小浪底庫(kù)容較大的有利時(shí)機(jī)，創(chuàng)造一個(gè)和諧、有利于研究創(chuàng)新、有利于水庫(kù)群調(diào)度進(jìn)步的環(huán)境也是很需要的。應(yīng)該在保證安全、科學(xué)運(yùn)行的前提下，鼓勵(lì)創(chuàng)造性的優(yōu)化調(diào)度，給調(diào)度者更大的自由度去發(fā)揮工程最大的綜合效益。

　　綜合調(diào)度方案要改變以往只制定四庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度方案的思想，要把防洪、減淤、供水、發(fā)電綜合在一起，聯(lián)合算水帳，沙帳和電帳，以求綜合效益的最大。

　　3.4.3、三門峽水庫(kù)和小浪底水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度是水庫(kù)群水沙聯(lián)合調(diào)度的主體之一　

　　小浪底水庫(kù)建成后代替了三門峽水庫(kù)的大部分功能，但從水沙聯(lián)合調(diào)度的角度，三門峽水庫(kù)和小浪底水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度是必要的。在2003年調(diào)水調(diào)沙調(diào)度中，9月18日小浪底水庫(kù)水位為249.07m、出庫(kù)含沙量?jī)H有7kg/m³的事實(shí)說(shuō)明靠小浪底水庫(kù)的蓄水很難沖走庫(kù)內(nèi)淤積的泥沙，對(duì)利用水庫(kù)調(diào)節(jié)小流量蓄水為主進(jìn)行調(diào)水調(diào)沙的調(diào)度，此時(shí)即便有水，也需要改變水流在小浪底水庫(kù)的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，使之盡量接近河道水流的狀態(tài)。這個(gè)任務(wù)需要三門峽水庫(kù)來(lái)完成。對(duì)潼關(guān)水文站流量小于2000m³/s、含沙量小于30kg/m³的基流，利用三門峽水庫(kù)蓄一部分，在水庫(kù)蓄水夠一次調(diào)水調(diào)沙水量時(shí)，三門峽水庫(kù)按設(shè)計(jì)方案泄水，在小浪底水庫(kù)形成類似河道徑流或水庫(kù)異重流，可以加大小浪底水庫(kù)的排沙比。如果三門峽水庫(kù)在小于2000m³/s的流量時(shí)全部敞泄，小浪底水庫(kù)達(dá)到汛限水位時(shí)進(jìn)出庫(kù)平衡運(yùn)用，必然造成對(duì)下游河道主槽沖淤不利的水沙過(guò)程。否則，單靠小浪底水庫(kù)調(diào)節(jié)，既增加庫(kù)內(nèi)的淤積，也不利于增大水庫(kù)排沙比。黃河防總2002年和2003年的調(diào)度實(shí)踐證明，利用三門峽水庫(kù)的微調(diào)，在小浪底水庫(kù)形成或干預(yù)異重流是可行的。這樣的調(diào)度主要在汛期，由于三門峽水庫(kù)高水位時(shí)間短，不致造成嚴(yán)重淤積，少量的淤積本汛期就有可能沖下來(lái)。而對(duì)小浪底來(lái)講，可以較有效地減少水庫(kù)淤積，同時(shí)有利于維持合適的水位，避免出現(xiàn)2002年調(diào)水調(diào)沙后遇嚴(yán)重枯水造成水資源緊張的局面，保證水資源安全。這種運(yùn)行方式的可行性應(yīng)加強(qiáng)研究。

　　3.4.4、一體化的管理體制　水庫(kù)群一體化水沙聯(lián)合調(diào)度應(yīng)該有一個(gè)好的體制作支撐。黃河中游干支流小浪底、三門峽、陸渾、故縣4個(gè)水庫(kù)應(yīng)該組建成統(tǒng)一管理的集團(tuán)公司，在共同擔(dān)負(fù)防洪減淤任務(wù)的同時(shí)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)供水、發(fā)電效益的調(diào)度。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　由于黃河下游主河槽淤積嚴(yán)重，“二級(jí)懸河”形勢(shì)嚴(yán)峻，大洪水對(duì)防洪安全威脅很大，中、小洪水也能造成“小流量、高水位”、加重黃河防洪的壓力。同時(shí)，黃河水資源的嚴(yán)重不足給經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)愈加顯著的影響，對(duì)水沙資源化提出了更高的要求。隨著小浪底水庫(kù)投入運(yùn)用，處理利用黃河洪水和泥沙的工程體系趨于完善，為水利信息化提供了更先進(jìn)的技術(shù)支撐。對(duì)需求和條件的變化需要研究、并改變黃河洪水泥沙處理利用的理念和措施，2003年秋汛洪水調(diào)度的實(shí)踐說(shuō)明，黃河水沙資源化聯(lián)合調(diào)度管理是必須和可行的。今后規(guī)劃設(shè)計(jì)和調(diào)度管理工作者面臨的重要任務(wù)是繼續(xù)加強(qiáng)研究、細(xì)化措施和規(guī)程，使黃河的水沙資源充分發(fā)揮作用。

　　作者：廖義偉，從事防汛、水文、信息化、通信等方面研究。